DE709105C

DE709105C - Material testing machine for static tensile, compression and bending tests

Info

Publication number: DE709105C
Application number: DEA85110D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Rafael Wycislo
Original assignee: Arntzen Leichtbau K G
Current assignee: Arntzen Leichtbau K G
Priority date: 1937-12-10
Filing date: 1937-12-10
Publication date: 1941-08-06

Description

Werkstoffprüfmaschine für statische Zug-, Druck- und Biegeprüfungen Bei den bekannten Werkstoffprüfmaschinen für statische Zug-, Druck- und Biegeprüfungen wird die Prüflast entweder mittels eines auf einem Waagebalken verschiebbaren Laufgewichtes oder durch einen federnden Stahlbügel bzty. eine anders geformte Feder oder auch mittels einer hydraulischen Vorrichtung hervorgerufen.Materials testing machine for static tensile, compression and bending tests In the known materials testing machines for static tensile, compression and bending tests is the test load either by means of a sliding weight on a balance beam or by a springy steel bracket bzty. a differently shaped spring or also caused by a hydraulic device.

Obwohl die hydraulisch arbeitenden Werke stoffprüfmaschinen gegeniiber den Waagebalken- oder Federdruckwerkstoffprüfmas.chinen bereits eine Verbesserung darstellen, haben sie doch den Nachteil, daß sie verwickelt ausgebildet und derzufolge teuer sind und daßl bei ihnen Undichtheiten mit den damit zusammenhängenden Nachteilen und Ungenauigkeiten entstehen können. Although the hydraulically operating works are compared to the material testing machines the balance beam or spring pressure material testing machines already have an improvement represent, they have the disadvantage that they are intricately designed and consequently are expensive and that they have leaks with the associated disadvantages and inaccuracies can arise.

Zur Vermeidung dieser Nachteile und damit zur Verbesserung der Werkstoffprüfmaschinen für statische Zug-, Druck- und Biegepröfungen wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, zwischen der zur Prüfung notwendigen Last und dem auf das Prüfstäck einwirkenden Maschinenteil ein mit einem Antrieb verbundenes Zahnraddfflerentialgetriebe einzuschalten. To avoid these disadvantages and thus to improve the material testing machines for static tensile, compression and bending tests it is proposed according to the invention, between the load necessary for the test and that acting on the test piece Machine part to switch on a gear differential gear connected to a drive.

Es ist bereits bekannt, bei Maschinen zum Prüfen von umlaufenden Maschinenteilen auf ihr Verhalten bei ständigem Wechsel der Dreh,geschwindigkeit um einen Mittelwert zwischen der mit verschiedenen Drehzahlen von einem Motor antreibbaren Welle und der mit dem Prüfling zu verbindenden Welle ein gleichzeitig als Kupplung für die beiden Wellen dienendes Differentialgetriebe anzuordnen, dessen Gehäuse um die Achse der genannten Wellen verschwenkbar ist. It is already known in machines for testing rotating Machine parts on their behavior when the rotation speed changes constantly around a mean value between that which can be driven by a motor at different speeds Shaft and the shaft to be connected to the test object as a coupling at the same time to arrange for the two shafts serving differential gear, its housing is pivotable about the axis of said shafts.

Sowohl der Zweck als auch die Ausbildung der Werkstoffprüfmaschine gemäß der Erfindung und der obengenannten bekannten Maschine zum Prüfen - von umlaufenden Maschinenteilen ist ein unterschiedlicher. Die bekannte Maschine hat zum Zweck, der Drehbewegung eines Prüflings bei beliebiger Dreh'-zahl oszillierende Bewegungen zu überlagern, während die Maschine gemäß der Erfindung zur Aufgabe hat, auf einem zu untersuchenden Werkstoi'f eine im wesentlichen ruhende Last auszuüben. Both the purpose and the design of the material testing machine according to the invention and the above-mentioned known machine for testing - rotating Machine parts is a different one. The purpose of the well-known machine the rotational movement of a test object at any speed, oscillating movements to overlay while the machine according to the invention to the task has to exert an essentially static load on a material to be examined.

Diflerentialgetriebe werden in der Technik dazu benutzt, einen Ausgleich zwischen irgendwelchen D rehbewegungen zu schaffen. Diflerential gears are used in technology to compensate to create between any twisting movements.

Es ist also typisch für Differeatialgetriebe, daß sie überall dort Verwendung finden, wo drehende Bewegungen vorhanden sind. Dies ist auch bei der Prüfung von umlaufenden Maschinenteilen der Fall, mit anderen Worten: das Differentialgetriebe findet bei der bekannten Maschine Anwendung auf einem Gebiet, das für Differentialgetriebe typisch ist, nämlich auf einem Gebiet der Drehbewejungen.So it is typical of differential gears that they are everywhere Find use where there are rotating movements. This is also the case with the Testing of rotating machine parts is the case, in other words: the differential gear is used in the known machine in a field that for differential gears is typical, namely in a field of rotary movements.

Bei der Maschine gemäß der Erfindung mußte zur Lösung der Aufgabe, an die Stelle der bisher für statische Zug-, Druck- und Biegeprüfungen benutzten Werkstoftpräfmaschinen der Waagebalkenart oder der hydraulischen Art etwas besseres zu schaffen, im Gegensatz zum Bekannten davon ausgegangen werden, daß für statische Zug-, Druck- und Biegeprüfungen eine im wesentlichen ruhende Last, also nicht etwa die Drehbewegung irgendeines Isörpers zu benutzen ist. In the machine according to the invention had to solve the problem, in place of those previously used for static tensile, compression and bending tests Material testing machines of the balance beam type or the hydraulic type something better to create, in contrast to the known, assumed that for static Tensile, compression and flexure tests are essentially a static load, not something the rotary motion of any isbody is to be used.

Dieser grundsätzliche Unterschied zwischen einer Werkstofl'prüfmasclline für statische Belastungen eines Werlistoli'es und einer Prüfmaschine für dynamische Belastung eines Prüflings läßt erkennen, wie wenig die bekante Maschine zur Überlagerung von Schwingungen geeignet war, Anregung dazu zu geben, das bei ihr verwandte Differentialgetriebe fiir eine Werkstoffprüfmasdine für statische Zug-, Druck- und Biegeprüfungen zu verwenden, wo die Frage der Erzeugung von irgendwelchen Schxvingungen überhaupt nicht auftaucht. This fundamental difference between a material test line for static loads on a Werlistoli'es and a testing machine for dynamic The load on a test specimen shows how little the known machine can overlay of vibrations was able to stimulate the differential gear used in it for a material testing machine for static tensile, compression and bending tests use where the question of generating any vibrations at all does not show up.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die zur Prüfung notwendige Last und ihre Wirkungsrichtung von einem von einer Belastungsnullstellung aus nach zwei Seiten wirkenden Pendelgewicht hervorgerufen wird. Another feature of the invention is that the test necessary load and its direction of action from one of a load zero position is caused by the pendulum weight acting in two directions.

Bei den neuzeitlichen Werkstoffprüfmaschinen für statische Zug-, Druck- und Biegeprufungen werden fast ausschließlich für die aufzuwendende Last Pendelgewichte benutzt, weil durch die Verwendung von Belastungsfedern das Meßergebnis ungenau werden würde, und zwar schon deshalb, weil mit einem NJachlassen der Federkraft gerechnet werden muß. Die bisher benutzten, mit einem Pendelgewicht versehenen Werkstoffprüfmaschinen waren so ausgebildet, daß das Pendelgewicht von der Belastungsnullstellung aus nur nach einer Seite ausschwingen konnte, und zwar geschah dies deshalb, weil es zu umständlich gewesen wäre, die im Zusammenhang mit solchen Pendelgewichtsprü-fmaschinen benutzten hydraulischen Vorrichtungen so auszubilden, daß das Pendelgewicht von einer Belastungsnullstellung aus nach zwei Seiten ausschwingen kann, was ja den Vorteil hat, daß ohne Verwendung eines besonderen Umleitgestänges ein und dieselbe Maschine sowohl zur Durchführung von Zug- als auch Druckprüfungen benutzt werden kann. The modern materials testing machines for static tensile, Pressure and bending tests are almost exclusively for the load to be applied Pendulum weights are used because the measurement result is achieved through the use of loading springs would become inaccurate, if only because with a decrease in the spring force must be expected. The previously used material testing machines with a pendulum weight were designed so that the pendulum weight from the load zero position only could swing to one side, and this happened because it was too would have been awkward in connection with such pendulum weight testing machines used to train hydraulic devices so that the pendulum weight of a load zero setting can swing out in two directions, which is the The advantage is that one and the same without using a special diversion linkage Machine can be used to perform both tensile and compression tests can.

Bei der erflndungsgemäßen Verwendung eines Zahnraddifferentialgetriebes läßt sich ein von einer Belastungsnullstellung aus nach zwei Seiten ausschwingbares Pendelgewicht in einfacher Weise benutzen. When using a gear differential according to the invention one can swing out in two directions from a load zero position Use pendulum weight in a simple way.

In der Abbildung ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Werkstoffprufmaschine beispielsweise dargestellt. The figure shows an embodiment of the material testing machine according to the invention for example shown.

Zwischen dem auf das Prüfstück einwirkenden Maschinenteil 1, der im vorliegenden Falle ein Druckstempel ist, und der zur Prüfung notwendigen Last 2 in Gestalt eines Pendels, das von einer Belastungsnullstellung aus nach zwei Seiten sich bewegen kann, ist ein Differentialgetriebe 3 eingeschaltet, das ein Gehäuse 4 mit einem Zahnkranz 5 hat, welches mit einem Zahnrad 6 kämmt, das durch irgendeinen Antrieb, im vorliegenden Falle durch einen Elektromotor 7 in der einen oder anderen Richtung entsprechend der auszuführenden Art der Werkstoffprüfung angetrieben wird. In dem Gehäuse 4 des Differentialgetriebes sind zwei Planetenräder 8, 9 drehbar gelagert, die mit zwei Kegelrädern 10, 1 1 in Eingriff sind. Das Kegelrad 10 ist entweder unmittelbar oder durch ein Übersetzungsgetriebe 12 mit dem Pendel 2 verbunden, während das Kegelrad 11 unter Zwischenschaltung eines geeigneten Übersetzungsgetriebes 13 mit dem auf das Prübstück einwirkenden, Maschinenteil 1 verbunden ist. Between the machine part 1 acting on the test piece, the in the present case is a pressure stamp, and the load necessary for the test 2 in the form of a pendulum moving from a load zero position in two directions can move, a differential gear 3 is switched on, which has a housing 4 with a ring gear 5 which meshes with a gear 6, which by any Drive, in the present case by an electric motor 7 in one way or the other Direction is driven according to the type of material testing to be carried out. Two planet gears 8, 9 are rotatable in the housing 4 of the differential gear stored, which are engaged with two bevel gears 10, 11. The bevel gear 10 is either directly or through a transmission gear 12 connected to the pendulum 2, while the bevel gear 11 with the interposition of a suitable transmission gear 13 is connected to the machine part 1 acting on the test piece.

Durch das Differentialgetriebe herrscht Gleichheit der Kräfte am Prüfstück und am Pendel 2. Die Messung der auf das Prüfstück einwirkenden Last kann durch Messung des Pendelausschlages in bekannter Art und Weise erfolgen.Due to the differential gear, the forces on the test piece are equal and on the pendulum 2. The measurement of the load acting on the test piece can be carried out by The pendulum swing can be measured in a known manner.

Die erfindungsgemäße Anwendung des Differentialgetriebes gestattet es auch, in an sich bekannter Weise bei Härteprüfungen die Last auf bestimmter Höhe zu halten, indem nach Erreichen der gewünschten Laststufe der Antrieb 7 des Differentialgetriebes ausgeschaltet wird. Bekanntlich bereitete es bei den früheren Werkstoffprüfmaschinen erhebliche Schwierigkeiten, die Last lange Zeit auf einer bestimmten Höhe zu halten. The use of the differential gear according to the invention is permitted it also, in a manner known per se, in hardness tests, the load at a certain level to keep by the drive 7 of the differential gear after reaching the desired load level is turned off. As is well known, it prepared with the earlier materials testing machines considerable difficulty in maintaining the load at a certain level for a long time.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Materials testing machine for static tensile, compressive and bending tests, characterized in that between the to the The necessary load and the machine part acting on the test piece Zabnrad differential gear connected to a drive is switched on.

2. Materials testing machine according to claim I, characterized in that that the load necessary for testing and its direction of action from one of one Zero load division caused by pendulum weight acting in two directions will.